(57)【要約】【課題】  ラマン散乱光のストークス光の波長とアンチストークス光の波長とが同一波長になるように構成した光ファイバ温度分布測定装置を提供する。【解決手段】  第１の波長λ1及び第２の波長λ2を含む光パルスが光ファイバに入射されたときに、第１の波長λ1の光パルスによって光ファイバ内で発生するラマン散乱光におけるストークス光の波長λｓと、第２の波長λ2の光パルスによって光ファイバ内で発生するラマン散乱光におけるアンチストークス光の波長λａｓとが共に、λ1＜λ0＜λ2を満たす波長λ0とほぼ同一となる、第１の波長λ1及び第２の波長λ2を含む光パルスａを発生する光パルス発生手段１と、光パルスａを光ファイバに出射して、光ファイバ内で発生したラマン散乱光を含む後方散乱光を受ける光カプラ２と、光カプラ２から入射される後方散乱光から波長λ0でなるストークス光及びアンチストークス光を選択する波長選択手段３とを備えた。【選択図】  図１
2005265458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに光パルスを出射し、該光パルスによって前記光ファイバ内で発生するラマン散乱光を含む後方散乱光を前記光ファイバから受け、前記後方散乱光に含まれている前記ラマン散乱光のストークス光及びアンチストークス光を検出し、該ストークス光及びアンチストークス光の光強度に基づいて前記光ファイバの温度分布測定を行う光ファイバ温度分布測定装置において、
第１の波長λ1及び第２の波長λ2を含む光パルスが前記光ファイバに入射されたときに、前記第１の波長λ1の光パルスによって前記光ファイバ内で発生する前記ラマン散乱光におけるストークス光の波長λｓと、前記第２の波長λ2の光パルスによって前記光ファイバ内で発生する前記ラマン散乱光におけるアンチストークス光の波長λａｓとが共に、λ1＜λ0＜λ2を満たす波長λ0とほぼ同一となる、前記第１の波長λ1及び前記第２の波長λ2を含む光パルスを発生する光パルス発生手段（１）と、
前記光パルスを前記光パルス発生手段から受けて前記光ファイバに出射し、かつ、該光ファイバからの前記後方散乱光を分岐して出射する光カプラ（２）と、
該光カプラから入射される前記後方散乱光から、前記波長λ0でなる前記ストークス光及びアンチストークス光を選択して出射する波長選択手段（３）と、
該波長選択手段からの前記ストークス光及びアンチストークス光を受けて電気信号に変換する受光器（４）と、
前記電気信号のデータ処理を行って、前記ストークス光及びアンチストークス光の光強度から前記光ファイバの温度分布特性を求める処理手段（５）と、
前記データ処理に必要なタイミング信号を発生して出力する制御手段（６）とを備えたことを特徴とする光ファイバ温度分布測定装置。
【請求項２】
前記光パルス発生手段が、前記第１の波長λ1の光パルスと前記第２の波長λ2の光パルスとを所定周期で交互に繰り返して発生し、
前記処理手段が、前記所定周期で交互に繰り返して発生される二つの光パルスの前記光ファイバへの入射に同期して、前記受光器から入力される前記電気信号のデータ処理を行うことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ温度分布測定装置。
【請求項３】
前記光パルス発生手段が、前記第１の波長λ1の連続光と前記第２の波長λ2の連続光とが波長多重された光パルスを発生することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ温度分布測定装置。
【請求項４】
前記波長選択手段が、光フィルタ及び波長選択性を有する光増幅器のうち少なくとも一方で構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバ温度分布測定装置。
【請求項５】
前記第１の波長λ1が１．４５μｍ、前記第２の波長λ2が１．６５μｍ、前記波長λ0が１．５５μｍ及び前記波長選択手段がエルビウムドープ光ファイバ増幅器でなることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ温度分布測定装置。
【請求項６】
光ファイバに光パルスを入射したときに発生するラマン散乱光を用いて光ファイバの温度分布を測定する光ファイバ温度分布測定装置であって、
波長λ1の光パルスと、波長λ2の光パルスと、前記波長λ1の光パルスによって発生する波長λｓのラマン散乱光のストークス光と、前記波長λ2の光パルスによって発生する波長λａｓのラマン散乱光のアンチストークス光との間に、λ1＜λｓ＜λ2及びλ1＜λａｓ＜λ2の関係が成り立つように定められた、前記波長λ1の光パルスと前記波長λ2の光パルスとを出力する光パルス発生手段（１）と、
前記光パルス発生手段に対し、前記波長λ1の光パルスと前記波長λ2の光パルスとの送信を制御する制御手段（６）と、
前記光パルス発生手段からの光パルスを前記光ファイバに導き、かつ、前記光ファイバからの前記ラマン散乱光を含む後方散乱光を波長選択手段に導く光カプラ（２）と、
該光カプラから入射される前記後方散乱光から、前記波長λ1の光パルスと前記波長λ2の光パルスとを抑圧し、前記波長λｓのストークス光と、前記波長λａｓのアンチストークス光とを選択して出力する波長選択手段（３）と、
該波長選択手段から出力される、前記ストークス光と前記アンチストークス光を受光して電気信号に変換する受光器（４）と、
前記受光器からの電気信号と前記制御手段からの制御信号とをもとに、光ファイバの温度分布特性を求める処理手段（５）とを備えたことを特徴とする光ファイバ温度分布測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバに光パルスを入射したときに発生するラマン散乱光を用いて光ファイバの温度分布を測定する光ファイバ温度分布測定装置に関し、特にラマン散乱光のストークス光の波長とアンチストークス光の波長とが同一波長となるように構成した光ファイバ温度分布測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometry）技術を活用して、光ファイバ内で発生するラマン散乱光のストークス光とアンチストークス光の光強度を検出し、これに基づいて光ファイバの温度分布を測定する光ファイバ温度分布測定装置があった。（例えば、特許文献1参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５７６３７号公報
【０００４】
従来の光ファイバ温度分布測定装置の概略構成を図６に示す。光パルス発生手段７は波長λｐの光パルスを発生し光合分波器８へ出射する。光合分波器８は、光パルス発生手段７からの光パルスを受けて光ファイバ１０へ出射し、そして、光ファイバ１０からのラマン散乱光を含む後方散乱光を受けて、この後方散乱光に含まれているラマン散乱光のストークス光（波長λｓ）及びアンチストークス光（波長λａｓ）をそれぞれ、処理手段９からの制御信号にしたがって順次分波（透過）して受光器（ＰＤ）４へ出射する。受光器４は、光合分波器８から順次入射されるストークス光及びアンチストークス光を受光して、電気信号に変換し、処理手段９へ出力する。処理手段９は、受光器６からの電気信号のデータ処理、すなわちＡ／Ｄ変換、平均化処理、演算等を行って、ストークス光及びアンチストークス光の光強度から光ファイバの温度分布特性を求める。また、処理手段９は、光合分波器８が分波する波長を、上述の平均化処理に合わせて、ストークス光の波長λｓとアンチストークス光の波長λａｓに順次切り替えるための制御信号を光合分波器８へ出力する。なお、光ファイバ１０に入射される光パルスの波長λｐが、例えば１．５５μｍとすると、光ファイバ１０内で発生するラマン散乱光のストークス光の波長λｓは１．６５μｍ、アンチストークス光の波長λａｓは１．４５μｍである。
【０００５】
光合分波器８は、図７に示すように構成されている。すなわち、光学フィルタ８ａは、光パルス発生手段７から入射される光パルス（波長λｐ）を透過して光ファイバ１０へ出射し、そして、光ファイバ１０から入射される後方散乱光のうちラマン散乱光を光学フィルタ８ｂへ向けて反射する。光学フィルタ８ｂは、光学フィルタ８ａから入射されるラマン散乱光を光学フィルタ８ｃ（又は光学フィルタ８ｄ）に向けて反射する。光学フィルタ８ｃは、ラマン散乱光のうちアンチストークス光（波長λａｓ）のみ透過し、また光学フィルタ８ｄはストークス光（波長λｓ）のみを透過して、それぞれ受光器４へ出射する。なお、光学フィルタ８ｃ及び光学フィルタ８ｄは、処理手段９から入力される制御信号で制御されるアクチュエータ８ｅによって、選択的に光路に配置される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の光ファイバ温度分布測定装置では、波長の異なる３つの光、すなわちアンチストークス光（波長λａｓ）、光パルス（波長λｐ）及びストークス光（波長λｓ）を、例えば上述の光合分波器８のような光フィルタで分離しなければならないために、光フィルタの構造が複雑となり装置の小型化、経済化には不向きであるという問題があった。なお、光フィルタとして、回折格子を用いることも可能であるが、アンチストークス光及びストークス光を同一光路に回折させるためには、アクチュエータ等の回折角変更手段が必要であり、やはり構造が複雑となり装置の小型化、経済化には不向きである。
【０００７】
また、光ファイバ内で発生するラマン散乱光は非常に微弱なために、温度分布測定を感度良く行うための光パルスのピークレベルとしては＋４５ｄＢｍ程度が必要で、光パルス発生手段から出射された光パルスをそのまま用いるのでは十分ではないという問題があった。これを解決する方法として、光パルス発生手段からの光パルスを光増幅器で増幅して光ファイバに入射することも考えられるが、例えば光パルスの波長λｐを１．５５μｍとし、光増幅器としてＥＤＦＡ（エルビウムドープ光ファイバ増幅器）を用いるような場合、ＥＤＦＡの適正な使用法から逸脱してしまい信頼性に欠けるという問題が生じる。すなわち、ＥＤＦＡに光パルスを入射すると、光サージ現象により、ＥＤＦＡの飽和光出力レベル（＋２０ｄＢｍ程度）よりも大きな光パルスのピークレベル、例えば＋４５ｄＢｍ程度まで出力させることも可能であるが、このようなＥＤＦＡの使用法は適正ではなく信頼性に欠ける。
【０００８】
本発明は、これらの課題を解決し、ラマン散乱光のストークス光の波長とアンチストークス光の波長とが同一波長になるように構成した光ファイバ温度分布測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１の光ファイバ温度分布測定装置では、光ファイバに光パルスを出射し、該光パルスによって前記光ファイバ内で発生するラマン散乱光を含む後方散乱光を前記光ファイバから受け、前記後方散乱光に含まれている前記ラマン散乱光のストークス光及びアンチストークス光を検出し、該ストークス光及びアンチストークス光の光強度に基づいて前記光ファイバの温度分布測定を行う光ファイバ温度分布測定装置において、第１の波長λ1及び第２の波長λ2を含む光パルスが前記光ファイバに入射されたときに、前記第１の波長λ1の光パルスによって前記光ファイバ内で発生する前記ラマン散乱光におけるストークス光の波長λｓと、前記第２の波長λ2の光パルスによって前記光ファイバ内で発生する前記ラマン散乱光におけるアンチストークス光の波長λａｓとが共に、λ1＜λ0＜λ2を満たす波長λ0とほぼ同一となる、前記第１の波長λ1及び前記第２の波長λ2を含む光パルスを発生する光パルス発生手段（１）と、前記光パルスを前記光パルス発生手段から受けて前記光ファイバに出射し、かつ、該光ファイバからの前記後方散乱光を分岐して出射する光カプラ（２）と、該光カプラから入射される前記後方散乱光から、前記波長λ0でなる前記ストークス光及びアンチストークス光を選択して出射する波長選択手段（３）と、該波長選択手段からの前記ストークス光及びアンチストークス光を受けて電気信号に変換する受光器（４）と、前記電気信号のデータ処理を行って、前記ストークス光及びアンチストークス光の光強度から前記光ファイバの温度分布特性を求める処理手段（５）と、前記データ処理に必要なタイミング信号を発生して出力する制御手段（６）とを備えている。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の請求項２の光ファイバ温度分布測定装置では、上述した請求項１の光ファイバ温度分布測定装置において、前記光パルス発生手段が、前記第１の波長λ1の光パルスと前記第２の波長λ2の光パルスとを所定周期で交互に繰り返して発生し、前記処理手段が、前記所定周期で交互に繰り返して発生される二つの光パルスの前記光ファイバへの入射に同期して、前記受光器から入力される前記電気信号のデータ処理を行うようにしている。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項３の光ファイバ温度分布測定装置では、上述した請求項１の光ファイバ温度分布測定装置において、前記光パルス発生手段が、前記第１の波長λ1の連続光と前記第２の波長λ2の連続光とが波長多重された光パルスを発生するようにしている。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項４の光ファイバ温度分布測定装置では、上述した請求項１〜３のいずれかの光ファイバ温度分布測定装置において、前記波長選択手段が、光フィルタ及び波長選択性を有する光増幅器のうち少なくとも一方で構成されるようにしている。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の請求項５の光ファイバ温度分布測定装置では、上述した請求項１の光ファイバ温度分布測定装置において、前記第１の波長λ1が１．４５μｍ、前記第２の波長λ2が１．６５μｍ、前記波長λ0が１．５５μｍ及び前記波長選択手段がエルビウムドープ光ファイバ増幅器でなるようにしている。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の請求項６の光ファイバ温度分布測定装置では、光ファイバに光パルスを入射したときに発生するラマン散乱光を用いて光ファイバの温度分布を測定する光ファイバ温度分布測定装置であって、波長λ1の光パルスと、波長λ2の光パルスと、前記波長λ1の光パルスによって発生する波長λｓのラマン散乱光のストークス光と、前記波長λ2の光パルスによって発生する波長λａｓのラマン散乱光のアンチストークス光との間に、λ1＜λｓ＜λ2及びλ1＜λａｓ＜λ2の関係が成り立つように定められた、前記波長λ1の光パルスと前記波長λ2の光パルスとを出力する光パルス発生手段と、前記光パルス発生手段に対し、前記波長λ1の光パルスと前記波長λ2の光パルスとの送信を制御する制御手段と、前記光パルス発生手段からの光パルスを前記光ファイバに導き、かつ、前記光ファイバからの前記ラマン散乱光を含む後方散乱光を波長選択手段に導く光カプラと、該光カプラから入射される前記後方散乱光から、前記波長λ1の光パルスと前記波長λ2の光パルスとを抑圧し、前記波長λｓのストークス光と、前記波長λａｓのアンチストークス光とを選択して出力する波長選択手段と、該波長選択手段から出力される、前記ストークス光と前記アンチストークス光を受光して電気信号に変換する受光器と、前記受光器からの電気信号と前記制御手段からの制御信号とをもとに、光ファイバの温度分布特性を求める処理手段とを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１の光ファイバ温度分布測定装置では、第１の波長λ1及び第２の波長λ2を含む光パルスを光ファイバに入射したときに、第１の波長λ1の光パルスによって光ファイバ内で発生するラマン散乱光におけるストークス光の波長λｓと、第２の波長λ2の光パルスによって光ファイバ内で発生するラマン散乱光におけるアンチストークス光の波長λａｓとが共に、λ1＜λ0＜λ2を満たす波長λ0とほぼ同一となるようにしたので、ストークス光及びアンチストークス光をそれぞれ、共通の一つの波長λ0の波長選択手段で選択することができる。この結果、異なる二つの波長、すなわち波長λｓと波長λａｓとをそれぞれ選択しなければならなかった従来の光分波器（光フィルタ）に比べて、波長選択手段が単純化でき装置の小型化、経済化が図れる。
【００１６】
本発明の請求項２の光ファイバ温度分布測定装置では、上述の請求項１において、更に、第１の波長λ1の光パルスと第２の波長λ2の光パルスとを所定周期で交互に繰り返して光ファイバに入射するようにしたので、ストークス光及びアンチストークス光の光強度をそれぞれ別個に検出でき、絶対温度の測定が可能となる。
【００１７】
本発明の請求項３の光ファイバ温度分布測定装置では、上述の請求項１において、更に、第１の波長λ1の連続光と前記第２の波長λ2の連続光とが波長多重された光パルスを光ファイバに入射するようにしたので、ストークス光及びアンチストークス光を、それらの合波光として一体的にデータ処理できる。この結果、検出した光強度の信号レベルが増大し、温度変化の有無の検知感度、相対温度の測定感度を良くすることができる。
【００１８】
本発明の請求項４の光ファイバ温度分布測定装置では、上述の請求項１〜３のいずれかにおいて、更に、波長選択手段が、光フィルタ及び波長選択性を有する光増幅器のうち少なくとも一方で構成されるようにしたので、波長選択性を有する光増幅器で構成したときには、ストークス光及びアンチストークス光を増幅して温度分布の測定感度を良くすることができる。したがって、光ファイバへ入射する光パルスを増幅するための光増幅器を用いないで済むために、発明が解決しようとする課題の項で述べた光増幅器の不適正な使用法を避けることができる。
【００１９】
本発明の請求項５の光ファイバ温度分布測定装置では、上述した請求項１において、更に、前記第１の波長λ1が１．４５μｍ、前記第２の波長λ2が１．６５μｍ、前記波長λ0が１．５５μｍ及び前記波長選択手段がエルビウムドープ光ファイバ増幅器となるようにした。この結果、波長選択手段をエルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）のみで構成することができ、装置の小型化、経済化が図れるとともに、ストークス光及びアンチストークス光をＥＤＦＡで増幅して温度分布の測定感度を良くすることができる。
【００２０】
本発明の請求項６の光ファイバ温度分布測定装置では、第１の波長λ1及び第２の波長λ2を含む光パルスを光ファイバに入射したときに、波長λ1の光パルスと、波長λ2の光パルスと、前記波長λ1の光パルスによって発生する波長λｓのラマン散乱光のストークス光と、前記波長λ2の光パルスによって発生する波長λａｓのラマン散乱光のアンチストークス光との間に、λ1＜λｓ＜λ2及びλ1＜λａｓ＜λ2の関係が成り立つようにしたので、ストークス光及びアンチストークス光をそれぞれ、共通の一つの波長選択手段で選択することができる。この結果、異なる二つの波長、すなわち波長λｓと波長λａｓとをそれぞれ選択しなければならなかった従来の光分波器（光フィルタ）に比べて、波長選択手段が単純化でき装置の小型化、経済化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施例を記載する。
【実施例１】
【００２２】
本発明の実施例１の光ファイバ温度分布測定装置の構成を図１に、また光パルス発生手段１の光パルス発生のタイミングを図２に示す。光パルス発生手段１は、例えばＦＰ半導体レーザでなる光源１ａ及び光源１ｂ並びにスイッチ１ｃ及び光カプラ１ｄで構成されており、制御手段６から出力される駆動パルスｄ及び制御信号ｃを入力して、波長λ1の光パルスと波長λ2の光パルスとが交互に繰り返される光パルスａを発生して光カプラ２へ出射する。すなわち、光源１ａ及び光源１ｂは、制御信号ｃによって切り替えられるスイッチ１ｃから選択的に供給される駆動パルスｄによって、それぞれ、波長λ1の光パルスａ１及び波長λ2の光パルスａ２を発生し光カプラ１ｄへ出射する。光カプラ１ｄは、この光パルスａ１及び光パルスａ２を合波してなる光パルスａを光カプラ２へ出射する。
【００２３】
なお、この光パルス発生手段１で発生される光パルスａにおける波長λ1と波長λ2の関係は、図３に示すように、波長λ1及び波長λ2を含む光パルスａが光ファイバ１０に入射されたときに、波長λ1の光パルスによって発生するラマン散乱光のストークス光の波長λｓと、波長λ2の光パルスによって発生するラマン散乱光のアンチストークス光の波長λａｓとが共に、λ1＜λ0＜λ2を満たす波長λ0とほぼ同一となるような、波長λ1及び波長λ2となっている。具体的には、ストークス光の波長λｓとアンチストークス光の波長λａｓとが共に同一となる波長λ0を、例えば１．５５μｍとすると、波長λ1は１．４５μｍ、波長λ2は１．６５μｍとなる。
【００２４】
光カプラ２は、光パルスａを光パルス発生手段１から受けて光ファイバ１０に出射し、そして、光ファイバ１０から入射されるラマン散乱光を含む後方散乱光を受けて、波長選択手段３へ出射する。波長選択手段３は、光フィルタ３ａ及び光増幅器３ｂで構成されており、光カプラ２からの後方散乱光を受け、光カプラ２から光ファイバ１０に出射される光パルスａが波長λ1の光パルスであるときには、この後方散乱光に含まれているラマン散乱光のストークス光（波長λｓ＝λ0）を選択し、また波長λ2の光パルスであるときには、この後方散乱光に含まれているラマン散乱光のアンチストークス光（波長λａｓ＝λ0）を選択して、それぞれ増幅して受光器（ＰＤ）４へ出射する。なお、波長選択手段３は、ストークス光の場合も、アンチストークス光の場合も、共に波長λ0の光を選択すればよいので、光フィルタ３ａとしては、一つの誘電体フィルタ、回折角を固定した回折格子等、単純な構成とすることができる。
【００２５】
受光器４は、波長選択手段３から順次入射されるストークス光及びアンチストークス光を受光して、電気信号に変換し、処理手段５へ出力する。処理手段５は、受光器４からの電気信号を受けるとともに、制御手段６から出力されるタイミング信号ｂを受けて、この電気信号のデータ処理、すなわちＡ／Ｄ変換、平均化処理、演算等を行って、ストークス光及びアンチストークス光のそれぞれの光強度から光ファイバの温度分布特性を求める。この場合、ストークス光及びアンチストークス光の光強度をそれぞれ別個に検出しているので、絶対温度で温度分布特性を測定することができる。なお、上述のタイミング信号ｂには、入力される電気信号がストークス光のものか又はアンチストークス光のものかを識別できる情報、光パルスａのパルス幅、周期等の情報が含まれている。制御手段６は、駆動パルスｄ及び制御信号ｃを光パルス発生手段１へ、またデータ処理用のタイミング信号ｂを処理手段５へ、それぞれ出力する。
【００２６】
なお、光パルス発生手段１としては、図１に示すものの他に、図４に示すものでもよい。すなわち、例えばＦＰ半導体レーザでなる光源１１ａ及び光源１１ｂは、駆動パルスｄによって、それぞれ、波長λ1の光パルス及び波長λ2の光パルスを発生し光スイッチ１１ｃへ出射する。光スイッチ１１ｃは、制御信号ｃによって切り替えられて、入射された波長λ1の光パルスと波長λ2の光パルスを交互に選択して出射する。この結果、図１における光パルスａと同一となる。また、図１及び図４に示す光パルス発生手段１では、波長の異なる二つの光源を用いるようにしているが、波長の変更可能な一つのレーザ光源を制御して、二つの波長を交互に発生させるようにしてもよい。また、光パルス発生手段１から出射される光パルスａは、図２に示すように、波長λ1の光パルスと波長λ2の光パルスが一つずつ交互になっているが、複数ずつ、例えば二つずつ交互になるようにしてもよい。その場合、制御信号ｃをそれに対応するように変えることは言うまでもない。
【実施例２】
【００２７】
本発明の実施例２の光ファイバ温度分布測定装置の構成を図５に示す。実施例２は、波長λ1の連続光と波長λ2の連続光とが波長多重された光パルスを光ファイバに入射し、ストークス光及びアンチストークス光を、それらの合波光として一体的にデータ処理するようにした点が、実施例１とは異なる。したがって、同一部分については詳細説明を省略する。光パルス発生手段１は、例えばＦＰ半導体レーザでなる光源１２ａ、１２ｂと、光カプラ１２ｃ及び光スイッチ１２ｄで構成されており、制御手段６から出力される駆動パルスｄを入力して、波長λ1の連続光と波長λ2の連続光とが波長多重された光パルスｅを発生させて光カプラ２へ出射する。すなわち、光源１２ａ及び光源１２ｂは、それぞれ、波長λ1の連続光及び波長λ2の連続光を発生して光カプラ１２ｃへ出射する。光カプラ１２ｃは、光源１２ａ及び光源１２ｂから入射される二つの連続光を合波して光スイッチ１２ｄへ出射する。光スイッチ１２ｄは、制御手段６から入力される駆動パルスｄによって、光カプラ１２ｃから入射される合波光をオン／オフして、波長λ1の連続光と波長λ2の連続光とが波長多重された光パルスｅを発生させて光カプラ２へ出射する。
【００２８】
光カプラ２は、光パルスｅを光パルス発生手段１から受けて光ファイバ１０に出射し、そして、光ファイバ１０から入射されるラマン散乱光を含む後方散乱光を受けて、波長選択手段３へ出射する。波長選択手段３は、光フィルタ３ａ及び光増幅器３ｂで構成されており、光カプラ２からの後方散乱光を受けて、この後方散乱光に含まれているラマン散乱光のストークス光（波長λｓ＝λ0）及びアンチストークス光（波長λａｓ＝λ0）を、それらが合波された光（合波光）として一体的に選択し増幅して受光器（ＰＤ）４へ出射する。
【００２９】
受光器４は、波長選択手段３から入射されるストークス光及びアンチストークス光の合波光を受光して、電気信号に変換し、処理手段５へ出力する。処理手段５は、受光器４からの電気信号を受けるとともに、制御手段６から出力されるタイミング信号ｂを受けて、この電気信号のデータ処理、すなわちＡ／Ｄ変換、平均化処理、演算等を行って、ストークス光及びアンチストークス光の合波光の光強度から光ファイバの温度分布特性を求める。この場合、ストークス光及びアンチストークス光の光強度の検出は、それらの合波光で行っているので、ストークス光及びアンチストークス光をそれぞれ別個に検出する場合に比べて、検出した光強度の信号レベルが増大し、温度変化の有無の検知感度、相対温度の測定感度を良くすることができる。なお、上述のタイミング信号ｂには、光パルスｅのパルス幅、周期等の情報が含まれている。制御手段６は、駆動パルスｄを光パルス発生手段１へ、またデータ処理用のタイミング信号ｂを処理手段５へ、それぞれ出力する。
【００３０】
なお、上述の実施例１、２では、波長選択手段３は光フィルタ３ａ及び光増幅器３ｂで構成されるようにしているが、光フィルタ３ａのみであってもよいし、また光増幅器３ｂが例えば１．５５μｍ帯のＥＤＦＡのような波長選択性を有する増幅器である場合には、波長選択性を有する増幅器３ｂのみであってもよい。
【００３１】
また、光パルス手段で発生される光パルスの波長λ1及び波長λ2については、波長λ1によるストークス光の波長λｓと、波長λ2によるアンチストークス光の波長λａｓとが、完全に同一の波長λ0となるような波長λ1及び波長λ2を選択しなくても良い。なお、各波長は、λ1＜λｓ＜λ2及びλ1＜λａｓ＜λ2の関係を満たしている。
【００３２】
例えば、上述のように、波長選択手段３を１．５５μｍ帯のＥＤＦＡで構成し、そのＥＤＦＡの帯域が１．５３μｍ〜１．５６μｍである場合、波長λ1によるストークス光の波長λｓと、波長λ2によるアンチストークス光の波長λａｓとの波長が全く同一でなくても、いずれもがその帯域内に含まれるように構成されていれば、本発明の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１の構成を示す図
【図２】本発明の実施例１の光パルス発生手段の動作を説明するための図
【図３】本発明の実施例１の光パルスの波長を説明するための図
【図４】本発明の実施例１の光パルス発生手段の別の構成を示す図
【図５】本発明の実施例２の構成を示す図
【図６】従来例の概略構成を示す図
【図７】従来例の光合分波器の構成を示す図
【符号の説明】
【００３４】
１，７・・・光パルス発生手段、１ａ，１ｂ，１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ・・・光源、１ｃ・・・スイッチ、１ｄ，２，１２ｃ・・・光カプラ、３・・・波長選択手段、３ａ・・・光フィルタ、３ｂ・・・光増幅器、４・・・受光器、５，９・・・処理手段、６・・・制御手段、８・・・光合分波器、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ・・・光学フィルタ、８ｅ・・・アクチュエータ、１０・・・光ファイバ、１１ｃ，１２ｄ・・・光スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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